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揭《生活大爆炸》莱纳德原型:1981年诺奖得主
 
2017-11-27 12:07:44

   物理学家阿瑟·莱纳德·肖洛 (左)与《生活大爆炸》中的莱纳德(右)。

    孙大帅

    风靡全球的情景喜剧 《生活大爆炸》 让我们看到,当智商超常的科学家们回归日常生活,竟然与我们是如此的不同。剧中的这四位科学家的原型,其实都大有来头,本文要重点介绍的是他———莱纳德。

    莱纳德是一名实验物理学家,在工作中经常会使用各种激光器,包括氦氖激光器和自由电子激光器等。他的原型其实是获得1981年诺贝尔物理学奖的美国著名的科学家阿瑟·莱纳德·肖洛。

    肖洛于1921年5月5日出生在美国纽约州的弗农山,3岁时全家迁往加拿大,在多伦多念完小学和中学。少年时代的肖洛喜欢无线电学,他的志愿是报考加拿大多伦多大学无线电工程系,但当时只有5%的中学生能够升入大学。凭着优异的成绩,他终于如愿以偿。

    但肖洛中学毕业时,正值加拿大发生经济危机,父亲的工资只能维持家庭生活。当时多伦多大学不设工程奖学金,为了完成学业,肖洛只好改学物理学,并凭着奖学金读完了大学课程。

    1941年,肖洛大学毕业,恰又赶上第二次世界大战,就业异常困难。肖洛先给军人讲课,又到一家雷达工厂任职,直到四年后才重返多伦多大学读研究生。1949年,肖洛获得博士学位,经人介绍到美国哥伦比亚大学,与领导微波光谱研究的汤斯教授一起工作,从此走上了科学研究的道路。

    少年时代就迷恋无线电的肖洛,在哥伦比亚大学如鱼得水。而且,能够与著名物理学家汤斯教授共同研究微波光谱,更让他激动不已。光谱学研究是当时世界各国科学家研究的热点。因为利用光谱可以了解原子、分子的结构,用光谱技术能够以极高的灵敏度分析物质的成分和含量,在科学研究和生产实践上都有着重要的意义。肖洛全身心地投入了这项研究。

    1955年,他与汤斯教授合著的《微波光谱学》 问世,在科学界引起轰动。《微波光谱学》 是肖洛走向成功的第一步。此后,他的目光落到了多年无人问津的激光研究领域。

    自1917年爱因斯坦提出受激辐射概念,奠定了激光的理论基础后,虽然激光有很多无可比拟的优点,但自然界的普通光源受激辐射成分非常少,没有实际应用价值,而改变光源的辐射成分又几乎是异想天开,所以大多数科学家还是把精力投入了有实用价值的光谱研究。

    1958年,肖洛综合了微波激射器和光谱学两个领域的知识,与汤斯教授合写了一篇关于激光的论文,刊登在美国 《物理学评论》 上。这篇论文指出了实现受激辐射的可能性,给出了满足受激辐射的条件,使科学家们茅塞顿开,从此掀起了激光研究的热潮,打破了1917年以来该领域41年的沉寂,翻开了激光研究的新篇章。

    受他们理论的启发,美国物理学家梅曼在1960年发明了世界上第一台激光器,这其中,肖洛的功绩是不可磨灭的,后来人们还把肖洛、汤斯等多人共称为“激光之父”。

    上世纪七十年代以后,肖洛主要致力于激光光谱的研究。这时他已是斯坦福大学教授、美国光学学会主席、美国物理学会电子及原子物理分会主席。1976年,他创立了高分辨激光光谱学这门新的学科。为此,美国光学学会授予他该学会的最高荣誉———弗雷达里克·艾伍兹勋章,以表彰他在激光研究方面的杰出贡献。

    1978年,肖洛领导的研究小组用他自己发明的偏振光谱法测量氢光谱,得到了物理学的一个基本常数———里德堡常数。这种方法可以解决光谱测量中最令人头痛的因原子热运动而引起的多普勒加宽问题,有效地提高仪器的分辨率。1981年,肖洛获得诺贝尔物理学奖。当有人问他取得一个又一个巨大成就的“奥秘”时,他笑了笑说:“决不重复自己做过的工作,决不重复别人做过的工作。”

    还有一个有趣的事情,《生活大爆炸》 中,莱纳德最终抱得美人归,与美女邻居佩妮结为连理。而现实生活中的阿瑟·莱纳德·肖洛也有个美满家庭,他的妻子是同事及好搭档汤斯教授的妹妹沃拉利亚,他们有一个儿子亚瑟·基思,以及两个女儿海伦·奥里利亚和伊迪丝·艾伦。

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